Использование SDR трансиверов Pluto, Lime, HackRF для УКВ/ДЦВ/СВЧ

[DerBear]

Доброго времени суток коллеги.
Набрались немного наработки по подобного рода железкам. Хотел бы поделиться с общественностью, ибо потенциал в них есть, но нужно прикладывать руки.

Что есть на сегодняшний день из доступного железа под УКВ/ДЦВ/СВЧ дела:
1) HackRF - самый дешёвый и простой трансивер. Полоса 1МГц...6ГГц. Продаётся на Алиэкспресс/Ебай в р-не 6т.р.
8Бит АЦП, а значит динамика не особо. Требуются хорошие фильтры по приёмным диапазонам. Полоса обзора до 20МГц. Работает по USB 2.0. В дуплекс не умеет.
На выходе выдаёт около 0дБм выхода во всём диапазоне.
Главный плюс - чистый спектр по спурам, но наблюдается повышенный фазовая шумовая полка, С/Ш около 40...45дБ .
Главный минус - практически полное отсутствие ПО управления именно в качестве полноценного трансивера. Часто горит выходная микросхема от статики, т.е. требуется нормальный диапазонный фронтэнд. Я бы просто поделил вход/выход (делается легко, схемы есть) с аппаратным управлением TX/RX.

С софтом не совсем всё плохо, но есть нюансы! HackRF поддерживает всего одна программа под Win/Linux - SDR Angel. Она умеет в полноценный радиолюбительский SDR трансивер. Но автор там так намудрил - шоп.....ц! Управление в РТТ, только с мышки. При относительно смешной цене можно поставить 3...4 трансивера каждый на свой диапазон и запустить 2 экземпляра трансивера в дуплексе (актуально для QO-100).

2) ADALM PlutoSDR - средний по цене трансивер. Цена около 10...15т.р, есть уже на Али и Ебай. Полоса 300...3800МГц из коробки (70...6000МГц после программного хака). Выполнен на современной и очень крутой микросхеме-трансивере AD9363. Фактически, коробочка имеет вход/выход смесителя и однозначно требуется качественный диапазонный фронтэнд. 12битное АЦП. Полоса обзора до 4МГц. Работает по USB 2.0 Выход - около 0дБм. Вроде бы умеет в дуплекс, но я не смог или ПО не поддерживает.
Главный минус - сильно плывёт опора. Народ по иностранным пабликамм по всякому решает эту задачу внешними опорами, начиная от обычного ТСХО и заканчивая GPSDO. Также, нет вообще никакой аппаратной коммутации RX/TX. Но это решено в ПО. О нём будет чуть ниже.

3) LimeSDR (+ версия mini). Цена от 16 т.р. Диапазон 1МГц...3800МГц в обычной версии и 30МГц....3800МГц в версии mini. Полоса обзора 30МГц в мини версии и до 64МГц в полной версии. Выход 0....+9дБм, с оговоркам. Плата так же имеет голый вход/выход смесителя и однозначно требуется фронтэнд. 12битное АЦП. Работает по USB 3.0
Из плюсов - умеет в полный дуплекс!
Главные минусы - крайне грязный спектр как на передачу, так и на приём. Много спуров. Но, фазовый шум относительно низкий.
Хорошая техподдержка и большой форум энтузиастов на их родном форуме.

Есть ещё всякие продвинутые платки типа Ettus и BladeRF, но у них цена сразу от 30....50т.р начинается, потому, не рассматриваю. По сути - это платы типа Lime и Pluto, но с сильно умощнённым цифровым железом. Оттого и цена не слабая.

Теперь о больном - о программном обеспечении.

До недавнего времени (до этого лета) эти платки были не более как игрушки для энтузиастов типа меня и студентов. Наработка знаний и опыта в области ЦОС, отработка всяких программных задач по МИМО, ЛТЕ и проч. сотовой и не только лабуды в СВЧ, где не требуются большие дальности связи и не требуется работа с экстремальными уровнями сигналов как снизу, так и сверху - вот основное назначение подобного вида плат. И, что грустно, абсолютно никакого софта для работы с платами обычным радиолюбителям до недавнего времени не было, не считая конструктора GNU-радио, с которым без спец знаний в области ЦОС и программирования разбираться сильно проблематично.

Но, с запуском спутника QO-100 ситуация кардинально изменилась!
Автор многим известной программы SDR Console включил в поддержку платы Lime и Pluto. Почему он не включил HackRF для меня загадка, хотя, он был бы самым популярным, чисто по количеству железа на руках.

Главная проблема любого трансиверного SDR ПО - есть замудрённость с переключением RX\TX. Схемотехнически, трансивер SDR Pluto и Lime не умеют делать переключение (нет аппаратных сигналов RX и TX), но это умеет программа SDR Console. Ввод управление режимом приём/передача (эквивалент сигнала РТТ) можно сделать на любой внешней платке USB->UART (Я пробовал красную платку на CP2102 и синюю на PL2303) - используется вывод CTS. А вот вывод управления делается только на релейной платке с алиэкспресса, как на фото (В программе можно до 8 реле управлять).

Если немного пофантазировать, то вырисовывается интересная универсальная плата с USB микрофоном и компрессором (и, возможно, с наушниками) на PCM2702 + микросхема РТТ на РС2102 + мс китайской платы реле + секвенсор для управления драйвером и РА + мс USB-хаб что бы всего в один порт компьютера. Компрессор для микрофона и эквалайзер есть в самой программе Консоль, но вдруг кому то басочки нужны будут и ESSB. Можно устройство реализовать по проще, например, делаем настольный микрофон из мышки, с кнопкой РТТ и АЦП внутри, всё остальное в области обработки звука делается программно.

Таким же образом запускается LimeSDR(mini). Он, к тому же, умеет в полный дуплекс. Но у лайма довольно грязный выходной сигнал, надо думать как чиститься. Выход тоже около 0...+2дБм. Можно до 9дБм, но растут шпоры сильно)

Второй программой, которая умеет в полноценный радиолюбительский трансивер, является ПО SDRAngel. Как я писал выше, управление там довольно замудрённое с непривычки, но есть возможности, которых нет в консоле. Например, поддержка ATV, цифры; можно запустить по отдельности 2 экземпляра трансиверов и сделать полный дуплекс. Из минусов - полное отсутствие какого-либо интерфейса и поддержки входов/выходов сигналов РТТ. Но, автор даёт API доступ управления - типа, пиши на питоне свой плагин и управляй чем хочешь и как хочешь. Не умеешь програмить - мучайся мышкой, а как управлять драйвером и оконечником - ХЗ. Или педаль или в ХакРФ можно вытащить аппаратный сигнал RX\TX.

Из того, что я успел опробовать - собрал плату с усилителем на RA07 и запустил c Pluto. По входу полосовой фильтр -> RA07 - > ФНЧ на выходе. Даже с учётом небольших потерь в фильтрах, RA07 выдаёт до 7Вт. Работает как в ЧМ, так и в SSB. Пока китайская платка с реле не приехала, передачу включать пинцетом, на рассмотрении схема секвенсора. В интернет-пабликах народ активно делится опытом использования этих SDR-трансиверов для работы через спутник QO-100.

Сделал замеры выходных уровней со всех 3х трансиверов, прикручу чуть позже.

[Абрамович]

ADALM Pluto выглядит очень интересно, хочу взять для пробы. Вы какой используете оригинальный AD или китайский клон?

[DerBear]

У меня оригинал. Разве уже есть клоны Pluto?
На ХакРФ, знаю, есть...

Замеры выходного уровня SDR Pluto в режиме 90%. На 90% количество палок меньше. На 100% уровень на 3...4дБ больше, но уровень спуров повышается. Полоса обзора 1МГц. Выше 500МГц уже немного видна шумовая полка, для наглядности на 2400МГц в полосе 4МГц. Сигнал сгенерён программой SDR Console.

[Абрамович]

по крайней мере на алиэкспресс продают, думаю что клон: https://www.aliexpress.com/item/32974316149.html

Есть любительский аналог Pluto, печатная плата и схема в приложении.


подробнее тут: https://www.eevblog.com/forum/rf-mic...43/#msg1818743

[DerBear]

Замеры выходного уровня SDR Lime-mini.
Запущена передача с программы SDR Console. Основные замеры делал с уровня 0дБм. В режиме максимального выхода очень много спуров - 1 фото.

[RA1AGB]

OFF TOP.
To DerBear. Знакомый R&S FSU3...
Павел
RA1AGB
73

[DerBear]

Через VOX сделали управляющий сигнал PTT(out) в Pluto:
https://wetzsteinfunker.de/wordpress...n-adalm-pluto/

[R7RAS]

Поддерживайте отечественного производителя, гораздо доступнее как по цене, так и по всем остальным возможностям http://www.cqham.ru/forum/showthread...E5-OSA103-Mini

[EU1SW]

Динамический диапазон 8 битного преобразователя недостаточен для сколь нибудь серьезной работы на УКВ. Все вещи должны использоваться по назначению.

[DerBear]

Поддерживайте отечественного производителя, гораздо доступнее как по цене, так и по всем остальным возможностям

Есть в пользовании такой прибор. При всём уважении к прибору, аппарат как трансивер имеет совместимость с большинством используемых программ? Шарп, SDR-Console, другие?